Новое исследование показывает, что твердые скорлупки яиц динозавров эволюционировали как минимум три раза в генеалогическом древе этих гигантов. Оно было проведено Американским музеем естественной истории и Йельским университетом и опубликовано в журнале Nature.
Ученые предполагают, что первые динозавры откладывали яйца с мягкой скорлупой. Это открытие противоречит устоявшемся научным изысканиям. Исследователи применили набор сложных геохимических методов для анализа яиц двух совершенно разных не птицеобразных динозавров и обнаружило, что они напоминают яйца черепах в их микроструктуре, составе и механических свойствах. Исследования также показывают, что яйца с твердой скорлупой эволюционировали как минимум три раза независимо друг от друга в генеалогическом древе динозавров.
«Всегда предполагалось, что яйцо динозавров и их предков было в жесткой оболочке. За последние 20 лет мы находили яйца динозавров по всему миру. Но по большей части они представляют только три группы — динозавры тероподы, в которые входят современные птицы, гадрозавры — утконосые динозавры и зауроподы, они же ящероногие динозавры с длинной шеей. В то же время мы нашли тысячи скелетных останков цератопсов, но почти ни одного их яйца. Так почему же их яйца не сохранились? У меня была догадка, что у них была мягкая скорлупа у яиц. И это оказалось правдой».
Марк Норелл, председатель и куратор Маколея в Отделе палеонтологии музея
Амниоты — группа, в которую входят птицы, млекопитающие и рептилии — производят яйца с внутренней мембраной, которые помогают предотвратить высыхание эмбриона. Некоторые амниоты, такие как черепахи, ящерицы и змеи, откладывают яйца с мягкой скорлупой, тогда как другие, такие как птицы, откладывают яйца с твердыми, сильно кальцинированными скорлупами. Эволюция этих кальцинированных яиц, которые обеспечивают повышенную защиту от стресса, связанного с окружающей средой, представляет собой веху в истории амниот, поскольку она, вероятно, способствовала репродуктивному успеху, а также распространению и диверсификации этой группы. Яйца с мягкой скорлупой редко сохраняются в окаменелостях, что затрудняет изучение перехода от мягких к твердым скорлупам.
Исследователи изучали содержащие ископаемые яйца эмбрионов, принадлежащие к двум видам динозавров: Protoceratops, динозавр, поедающий растения, размером с овцу, который жил в современной Монголии примерно 75–71 миллион лет назад, и Mussaurus, динозавра с длинной шеей, который был до 6 метров в длину и жил от 227 до 208,5 миллионов лет назад в современной Аргентине. Исключительно сохранившийся образец Protoceratops включает кладку не менее 12 яиц и эмбрионов, шесть из которых имеют почти полные скелеты. С большинством этих эмбрионов, у которых согнуты позвоночники и конечности, в соответствии с положением, которое животные будут принимать при росте внутри яйца, является диффузный черно-белый яйцевидный ореол, который затемняет скелет. По сравнению, два потенциально вылупившихся новорожденных протоцератопса в образце практически не содержат минеральных ореолов.
Когда ученые более подробно рассмотрели эти ореолы с помощью петрографического микроскопа и химически охарактеризовали образцы яиц с помощью рамановской микроспектроскопии высокого разрешения, исследователи обнаружили химически измененные остатки белковой мембраны яичной скорлупы, которая составляет самый внутренний слой яичной скорлупы всех современных архозавров. То же самое было верно для образца Mussaurus. И когда они сравнили сигнатуру молекулярной биоминерализации яиц динозавра с данными яичной скорлупы от других животных, включая ящериц, крокодилов, птиц и черепах, они определили, что яйца Protoceratops и Mussaurus действительно не биоминерализованы и, следовательно, кожистые и мягкие.
Получив данные о химическом составе и механических свойствах яичной скорлупы от 112 других вымерших и живых «родственников» динозавров, исследователи сконструировали «супердерево» для отслеживания эволюции структуры и свойств яичной скорлупы во времени, и обнаружили, что кальцинированные яйца с твердой скорлупой развивались независимо по крайней мере, трижды у динозавров, и, вероятно, развились ровно от рода, который имел мягкую скорлупу у яиц.
«С эволюционной точки зрения это имеет гораздо больший смысл, чем предыдущие гипотезы, поскольку мы знаем, что родовое яйцо всех амниот было мягким. Из нашего исследования мы также можем теперь сказать, что у самых ранних архозавров — группы, в которую входят динозавры, крокодилы и птерозавры — были мягкие яйца»
автор исследования и аспирант Йельского университета Маттео Фаббри
Ученые думают, что древние динозавры, у которых были яйца с мягкой скорлупой, выращивали их во влажной почве или песке, либо же — в остатках растений, чтобы по время разложения, растения согревали яйца.
Читать также:
→ Новая мутация COVID-19 заражает человека в 8 раз быстрее и ее не «видит» иммунитет
→ Посмотрите на гигантскую акулу, которая пострадала от не менее гигантского кальмара!
→ Женская яйцеклетка умеет «выбирать» сперматозоиды: ее обладательница тут ни при чем